JPH11287176A - Abnormal pressure generation prevention device for hydraulic machinery - Google Patents
Abnormal pressure generation prevention device for hydraulic machineryInfo
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- JPH11287176A JPH11287176A JP10090079A JP9007998A JPH11287176A JP H11287176 A JPH11287176 A JP H11287176A JP 10090079 A JP10090079 A JP 10090079A JP 9007998 A JP9007998 A JP 9007998A JP H11287176 A JPH11287176 A JP H11287176A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】負荷遮断時に吸出し管に発生する異常な圧力上
昇の発生を防止することにある。
【解決手段】水車やポンプ水車等の水力機械において、
吸出し管8の中心部の水圧を検出する水圧検出器13と、
吸出し管8内を流れる水の温度を検出する温度検出器10
0 と、これら水圧検出器13及び温度検出器100 で検出さ
れた水圧及び温度検出信号が入力され、吸出し管8の中
心部の圧力が温度検出信号を基に求められた吸出し管8
内における飽和蒸気圧に達しているか否かを判定し、吸
出し管中心部の圧力がそのときの吸出し管内における飽
和蒸気圧に達したことを条件に、ガイドベーン4の閉鎖
速度を遅くして水撃作用を弱め、圧力が回復したら元の
閉鎖速度に戻す制御をする制御装置14とを備える。
(57) [Problem] To prevent the occurrence of abnormal pressure rise occurring in a suction pipe at the time of load interruption. In a hydraulic machine such as a water wheel or a pump water wheel,
A water pressure detector 13 for detecting the water pressure at the center of the suction pipe 8,
Temperature detector 10 for detecting the temperature of water flowing through the suction pipe 8
0 and the water pressure and temperature detection signals detected by the water pressure detector 13 and the temperature detector 100 are input, and the pressure at the center of the suction pipe 8 is determined based on the temperature detection signal.
It is determined whether or not the saturated vapor pressure in the suction pipe has been reached, and on the condition that the pressure at the center of the suction pipe has reached the saturated vapor pressure in the suction pipe at that time, the closing speed of the guide vane 4 is reduced to reduce the water. A control device 14 is provided for performing a control for weakening the hammering action and returning to the original closing speed when the pressure is restored.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は水車、ポンプ水車等
の水力機械の異常圧力発生防止装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for preventing abnormal pressure generation of a hydraulic machine such as a water turbine and a pump turbine.
【0002】[0002]
【従来の技術】水車、ポンプ水車等の水力機械により発
電を行う発電所においては、負荷遮断時の水撃作用によ
って、吸出し管部に異常に高い圧力が発生することを避
けるため、放水路にもサージタンクを備え、大きなマー
ジンを見込んで下池より遥かに低い位置に設置される。
このため、地下深く掘削することは膨大な土木費を要す
る。2. Description of the Related Art In a power plant that generates electric power by a hydraulic machine such as a water turbine or a pump turbine, a drainage channel is required to prevent an abnormally high pressure from being generated in a suction pipe due to a water hammer effect at the time of load interruption. Also has a surge tank, and is installed much lower than the lower pond with a large margin.
For this reason, excavating deep underground requires huge civil engineering costs.
【0003】ここで、水撃現象について図10を参照し
て説明する。図10はポンプ水車の断面を示したもので
ある。図10において、1は水車の主軸を示し、この主
軸1の上端には発電電動機2が連結されると共に、主軸
1の下端にはランナ3が取付けられている。Here, the water hammer phenomenon will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows a cross section of the pump turbine. In FIG. 10, reference numeral 1 denotes a main shaft of a water turbine. A generator motor 2 is connected to an upper end of the main shaft 1, and a runner 3 is attached to a lower end of the main shaft 1.
【0004】このランナ3の半径方向外方にはガイドベ
ーン4及びステーベーン5を経てケーシング6が設けら
れ、ケーシング6は鉄管7を経て図示しない上池につな
がっている。A casing 6 is provided radially outside the runner 3 via a guide vane 4 and a stay vane 5, and the casing 6 is connected to an upper pond (not shown) via an iron pipe 7.
【0005】また、ランナ3の下方には吸出し管8が設
けられ、この吸出し管8は放水路9を経て図示しない下
池につながっている。そして、放水路9の途中にはサー
ジング(水撃)を緩和するため、サージングタンク11
が設けられている。一方、ガイドベーン4の開度は調速
機10で調節されるようになっている。A suction pipe 8 is provided below the runner 3, and the suction pipe 8 is connected to a lower pond (not shown) via a water discharge passage 9. In the middle of the water discharge channel 9, a surging tank 11 is provided to reduce surging (water hammer).
Is provided. On the other hand, the opening of the guide vane 4 is adjusted by the governor 10.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このように構成された
揚水式発電所において、発電機を運転中に送電系統のト
ラブルのため負荷遮断が起こると、発電機の回転が上昇
しこれに伴い圧力上昇を来すのでこれを防止するため、
ガイドベーン4は調速機10に与えられる指令によって
急閉鎖される。すると、水撃作用によって、吸出し管8
の圧力は低下するが、サージタンク11から水が供給さ
れるので水撃は緩和される。しかし、このサージタンク
の製作には膨大な土木建設費が掛かる。In the pumped-storage power plant constructed as described above, if the load is interrupted during operation of the generator due to a trouble in the power transmission system, the rotation of the generator increases and the pressure increases accordingly. As it rises, to prevent this,
The guide vane 4 is suddenly closed by a command given to the governor 10. Then, by the water hammer action, the suction pipe 8
, The water hammer is eased because water is supplied from the surge tank 11. However, the construction of this surge tank requires huge civil engineering construction costs.
【0007】サージタンクを省略した揚水式発電所にお
いて、発電機を運転中に送電系統のトラブルのため負荷
遮断が起こると、発電機は回転上昇しこれに伴い圧力上
昇を来すのでこれを防止するため、ガイドベーン3は急
閉鎖される。すると水撃作用によって吸出し管8の圧力
は急低下し、吸出し管8内の飽和上気圧以下になると、
吸出し管8内は空胴化すなわち水中分離を起こす。そし
て、水撃作用で小自他圧力波が放水路出口で反射して戻
ってくると、分離した水柱は再結合して吸出し管8を破
損するほど異常な圧力上昇を起こす。[0007] In a pumped-storage power plant in which the surge tank is omitted, if the load is cut off due to a trouble in the power transmission system during operation of the generator, the generator will rotate and the pressure will increase accordingly, thus preventing this. The guide vanes 3 are suddenly closed. Then, the pressure of the suction pipe 8 rapidly drops due to the water hammer action, and when the pressure in the suction pipe 8 becomes equal to or lower than the saturated atmospheric pressure,
The inside of the suction pipe 8 is hollowed out, that is, separated in water. When the pressure wave is reflected and returned at the outlet of the water discharge channel due to the water hammer action, the separated water column is recombined to cause an abnormal increase in pressure such that the suction pipe 8 is damaged.
【0008】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たもので、その目的は負荷遮断時に吸出し管に発生する
異常な圧力上昇の発生を防止することで、サージタンク
を省略し、しかもできるだけ浅い地下に設置できる経済
的な発電所となし得る水力機械の異常圧力発生防止装置
を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to prevent the occurrence of an abnormal pressure rise that occurs in a suction pipe when a load is cut off, thereby omitting a surge tank, and as much as possible. An object of the present invention is to provide an apparatus for preventing abnormal pressure generation of a hydraulic machine that can be an economical power plant that can be installed in a shallow underground.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、次のような手段により水力機械の異常圧力発生防止
装置を構成するものである。請求項1に対応する発明
は、主軸の一端に主機が連結され、他端にランナが取付
けられると共に、このランナの半径方向外方にガイドベ
ーン及びステーベーンを経てケーシングが設けられ、且
つランナの下方に吸出し管が設けられた水車やポンプ水
車等の水力機械において、前記吸出し管の中心部の水圧
を検出する水圧検出手段と、前記吸出し管内を流れる水
の温度を検出する温度検出手段と、これら水圧検出手段
及び温度検出手段で検出された水圧及び温度検出信号が
入力され、前記吸出し管中心の圧力が前記温度検出信号
を基に求められた吸出し管内における飽和蒸気圧に達し
ているか否かを判定する判定手段と、この判定手段によ
り吸出し管中心部の圧力がそのときの吸出し管内におけ
る飽和蒸気圧に達したことを判定すると、前記ガイドベ
ーンの閉鎖速度を遅くして水撃作用を弱め、圧力が回復
したら元の閉鎖速度に戻す制御をする制御手段とを備え
る。In order to achieve the above object, an apparatus for preventing abnormal pressure generation of a hydraulic machine is constituted by the following means. According to a first aspect of the present invention, a main engine is connected to one end of a main shaft, a runner is attached to the other end, and a casing is provided radially outward of the runner via a guide vane and a stay vane, and is provided below the runner. In a hydraulic machine such as a water turbine or a pump turbine provided with a suction pipe, a water pressure detection means for detecting a water pressure in a central portion of the suction pipe, a temperature detection means for detecting a temperature of water flowing in the suction pipe, The water pressure and temperature detection signals detected by the water pressure detection means and the temperature detection means are inputted, and it is determined whether or not the pressure at the center of the suction pipe has reached the saturated vapor pressure in the suction pipe determined based on the temperature detection signal. When the determination means determines that the pressure at the center of the suction pipe has reached the saturated vapor pressure in the suction pipe at that time, Slows the closure rate of Doben weaken the water hammer by, and a control means pressure control back to the original closing speed Once recovered.
【0010】上記のような構成の水力機械の異常圧力発
生防止装置にあっては、吸出し管中心部の圧力と吸出し
管を流れる水の温度とを検出し、吸出し管内の圧力が飽
和蒸気圧以下に低下したことで水中分離の発生を検知
し、ガイドベーン閉鎖速度を遅くして水撃作用を弱め、
圧力が回復したら元の閉鎖速度に戻す制御をすることに
より、異常圧力の発生を防止することができる。In the apparatus for preventing abnormal pressure generation of a hydraulic machine having the above-described structure, the pressure at the center of the suction pipe and the temperature of the water flowing through the suction pipe are detected, and the pressure in the suction pipe is equal to or lower than the saturated vapor pressure. Detecting the occurrence of underwater separation by lowering the speed, reducing the guide vane closing speed and weakening the water hammer action,
When the pressure is recovered, the control is performed to return to the original closing speed, whereby occurrence of abnormal pressure can be prevented.
【0011】請求項2に対応する発明は、主軸の一端に
主機が連結され、他端にランナが取付けられると共に、
このランナの半径方向外方にガイドベーン及びステーベ
ーンを経てケーシングが設けられ、且つランナの下方に
吸出し管が設けられた水車やポンプ水車等の水力機械に
おいて、前記吸出し管の壁部の水圧を検出する水圧検出
手段と、前記吸出し管内を流れる水の温度を検出し飽和
蒸気圧を求める温度検出手段と、前記主機の回転速度を
検出しランナ出口部の外周速度を求める回転速度検出手
段と、これら各検出手段により検出された水圧、飽和蒸
気圧及び回転速度検出信号が入力され、次式 ha≧hd+k(Ue2 /2g) 但し、ha:吸出し管内における飽和蒸気圧 hd:吸出し管壁部の圧力 Ue:ランナ出口部外周速度 g :重力加速度 k:圧力分布係数(-0.05 〜-0.07) が満足されたとき水中分離が発生したと判定する判定手
段と、この判定手段により水中分離が発生したと判定さ
れると、前記ガイドベーンの閉鎖速度を遅くして水撃作
用を弱め、圧力が回復したら元の閉鎖速度に戻す制御を
する制御手段とを備える。According to a second aspect of the present invention, a main engine is connected to one end of a main shaft, and a runner is attached to the other end.
In a hydraulic machine such as a water turbine or a pump turbine in which a casing is provided radially outward of the runner via guide vanes and stay vanes and a suction pipe is provided below the runner, the water pressure of the wall of the suction pipe is detected. Water pressure detecting means, a temperature detecting means for detecting a temperature of water flowing in the suction pipe to obtain a saturated vapor pressure, a rotational speed detecting means for detecting a rotational speed of the main engine and obtaining an outer peripheral speed of a runner outlet portion, The water pressure, saturated vapor pressure, and rotation speed detection signals detected by the respective detecting means are input, and the following equation: ha ≧ hd + k (Ue 2 / 2g) where ha: saturated vapor pressure in the suction pipe hd: pressure on the suction pipe wall Ue: Outer peripheral speed of runner outlet g: Gravitational acceleration k: Determination means for determining that underwater separation has occurred when the pressure distribution coefficient (-0.05 to -0.07) is satisfied. When water separation is determined to have occurred by determining means, said guide at slow closing speed of the vane weakened water hammer, and a control means pressure control back to the original closing speed Once recovered.
【0012】上記のような構成の水力機械の異常圧力発
生防止装置にあっては、吸出し管壁の圧力と吸出し管内
の水温と主機の回転速度とを検出して、吸出し管内の圧
力が飽和蒸気圧以下に低下したことで水中分離の発生を
検知し、ガイドベーン閉鎖速度を遅くして水撃作用を弱
め、圧力が回復したら元の閉鎖速度に戻す制御すること
で、異常圧力の発生を防止することができる。In the apparatus for preventing abnormal pressure generation of a hydraulic machine having the above-described structure, the pressure in the suction pipe wall, the water temperature in the suction pipe, and the rotation speed of the main engine are detected, and the pressure in the suction pipe is changed to the saturated steam. When the pressure drops below the pressure, the occurrence of underwater separation is detected, and the guide vane closing speed is slowed to weaken the water hammer effect, and when the pressure is restored, control is returned to the original closing speed to prevent the occurrence of abnormal pressure. can do.
【0013】請求項3に対応する発明は、主軸の一端に
主機が連結され、他端にランナが取付けられると共に、
このランナの半径方向外方にガイドベーン及びステーベ
ーンを経てケーシングが設けられ、且つランナの下方に
吸出し管が設けられた水車やポンプ水車等の水力機械に
おいて、前記ランナの振動を検出する振動検出手段と、
この振動検出手段により検出された振動検出信号が入力
され、このランナの振動が負荷遮断が起こった後で振動
レベルが所定のレベルに達しないとき水中分離が発生し
たと判定する判定手段と、この判定手段により水中分離
が発生したと判定されると、前記ガイドベーンの閉鎖速
度を遅くして水撃作用を弱め、圧力が回復したら元の閉
鎖速度に戻す制御をする制御手段とを備える。According to a third aspect of the present invention, a main engine is connected to one end of a main shaft, and a runner is attached to the other end.
Vibration detecting means for detecting vibration of the runner in a hydraulic machine such as a water turbine or a pump turbine provided with a casing via guide vanes and stay vanes radially outward of the runner and provided with a suction pipe below the runner. When,
Determining means for receiving a vibration detection signal detected by the vibration detecting means and determining that underwater separation has occurred when the vibration level of the runner does not reach a predetermined level after the load is interrupted; and When the determining means determines that underwater separation has occurred, the control means controls the closing speed of the guide vane to reduce the water hammer action, and performs control to return to the original closing speed when the pressure is restored.
【0014】上記のような構成の水力機械の異常圧力発
生防止装置にあっては、ランナ振動を検出して、この振
動が所定のレベル以下であることから水中分離発生を検
知し、ガイドベーン閉鎖速度を遅くして水撃作用を弱
め、圧力が回復したら元の閉鎖速度に戻す制御をするこ
とで、異常圧力の発生を防止することができる。In the apparatus for preventing abnormal pressure generation of a hydraulic machine having the above-described configuration, runner vibration is detected, and since the vibration is below a predetermined level, occurrence of underwater separation is detected, and the guide vane is closed. By reducing the speed to reduce the water hammer effect and performing control to return to the original closing speed when the pressure recovers, it is possible to prevent the occurrence of abnormal pressure.
【0015】請求項4に対応する発明は、主軸の一端に
主機が連結され、他端にランナが取付けられると共に、
このランナの半径方向外方にガイドベーン及びステーベ
ーンを経てケーシングが設けられ、且つランナの下方に
吸出し管が設けられた水車やポンプ水車等の水力機械に
おいて、前記吸出し管の中心部の水圧を検出する水圧検
出手段と、前記吸出し管内を流れる水の温度を検出する
温度検出手段と、これら水圧検出手段及び温度検出手段
で検出された水圧及び温度検出信号が入力され、前記吸
出し管中心の圧力が前記温度検出信号を基に求められた
吸出し管内における飽和蒸気圧に達しているか否かを判
定する判定手段と、この判定手段により吸出し管中心部
の圧力がそのときの吸出し管内における飽和蒸気圧に達
したことを判定すると、圧力が低下している吸出し管へ
給気すると共に、鉄管からバイパス弁を介して高圧水を
供給する制御手段とを備える。According to a fourth aspect of the present invention, a main engine is connected to one end of a main shaft, and a runner is attached to the other end.
In a hydraulic machine such as a water turbine or a pump turbine in which a casing is provided via guide vanes and stay vanes radially outward of the runner and a suction pipe is provided below the runner, the water pressure at the center of the suction pipe is detected. Pressure detection means, a temperature detection means for detecting the temperature of the water flowing in the suction pipe, and a water pressure and temperature detection signal detected by the water pressure detection means and the temperature detection means are inputted, and the pressure at the center of the suction pipe is reduced. Determining means for determining whether or not the saturated vapor pressure in the suction pipe determined based on the temperature detection signal has been reached; and, by this determining means, the pressure at the center of the suction pipe is reduced to the saturated vapor pressure in the suction pipe at that time. When it is determined that the pressure has reached, the control means supplies air to the suction pipe having a reduced pressure and supplies high-pressure water from the iron pipe via a bypass valve. Equipped with a.
【0016】上記のような構成の水力機械の異常圧力発
生防止装置にあっては、吸出し管中心部の圧力と吸出し
管を流れる水の温度とを検出し、吸出し管内の圧力が飽
和蒸気圧以下に低下したことで水柱分離の発生を検知
し、圧力が低下している吸出し管へ給気すると共に、鉄
管からバイパス弁を介して高圧水も給水されるので、吸
出し管内の圧力の回復が促進され、異常圧力の発生を防
止することができる。In the apparatus for preventing abnormal pressure generation of a hydraulic machine having the above-described structure, the pressure at the center of the suction pipe and the temperature of the water flowing through the suction pipe are detected, and the pressure in the suction pipe is equal to or lower than the saturated vapor pressure. As a result, water column separation is detected and air is supplied to the suction pipe with reduced pressure, and high-pressure water is also supplied from the iron pipe via the bypass valve, facilitating the recovery of pressure in the suction pipe. Thus, occurrence of abnormal pressure can be prevented.
【0017】請求項5に対応する発明は、主軸の一端に
主機が連結され、他端にランナが取付けられると共に、
このランナの半径方向外方にガイドベーン及びステーベ
ーンを経てケーシングが設けられ、且つランナの下方に
吸出し管が設けられた水車やポンプ水車等の水力機械に
おいて、前記吸出し管の壁部の水圧を検出する水圧検出
手段と、前記吸出し管内を流れる水の温度を検出し飽和
蒸気圧を求める温度検出手段と、前記主機の回転速度を
検出しランナ出口部の外周速度を求める回転速度検出手
段と、これら各検出手段により検出された水圧、飽和蒸
気圧及び回転速度検出信号が入力され、次式 ha≧hd+k(Ue2 /2g) 但し、ha:吸出し管内における飽和蒸気圧 hd:吸出し管壁部の圧力 Ue:ランナ出口部外周速度 g :重力加速度 k:圧力分布係数(-0.05 〜-0.07) が満足されたとき水中分離が発生したと判定する判定手
段と、この判定手段により水中分離が発生したと判定さ
れると、圧力が低下している吸出し管へ給気すると共
に、鉄管からバイパス弁を介して高圧水を供給する制御
手段とを備える。According to a fifth aspect of the present invention, a main engine is connected to one end of a main shaft, and a runner is attached to the other end.
In a hydraulic machine such as a water turbine or a pump turbine in which a casing is provided radially outward of the runner via guide vanes and stay vanes and a suction pipe is provided below the runner, the water pressure of the wall of the suction pipe is detected. Water pressure detecting means, a temperature detecting means for detecting a temperature of water flowing in the suction pipe to obtain a saturated vapor pressure, a rotational speed detecting means for detecting a rotational speed of the main engine and obtaining an outer peripheral speed of a runner outlet portion, The water pressure, saturated vapor pressure, and rotation speed detection signals detected by the respective detecting means are input, and the following equation: ha ≧ hd + k (Ue 2 / 2g) where ha: saturated vapor pressure in the suction pipe hd: pressure on the suction pipe wall Ue: Outer peripheral speed of runner outlet g: Gravitational acceleration k: Determination means for determining that underwater separation has occurred when the pressure distribution coefficient (-0.05 to -0.07) is satisfied. Comprising the water separation is determined to have occurred by determining means and supplying air to the draft tube where the pressure is reduced, and control means for supplying a high-pressure water via the bypass valve from the iron tube.
【0018】上記のような構成の水力機械の異常圧力発
生防止装置にあっては、吸出し管の壁部の圧力と吸出し
管内の水温と主機の回転速度都を検出して、吸出し管内
の圧力が飽和蒸気圧以下に低下したことで水中分離の発
生を検知し、圧力が低下している吸出し管へ吸気すると
共に、鉄管からバイパス弁を介して高圧水も給水される
ので、吸出し管内の圧力の回復が促進され、異常圧力の
発生を防止することができる。In the apparatus for preventing abnormal pressure generation of a hydraulic machine having the above-described structure, the pressure in the suction pipe wall, the water temperature in the suction pipe and the rotation speed of the main engine are detected, and the pressure in the suction pipe is reduced. The occurrence of underwater separation is detected when the pressure drops below the saturated vapor pressure, and the air is sucked into the suction pipe whose pressure has dropped, and high-pressure water is also supplied from the iron pipe via a bypass valve. Recovery is promoted, and occurrence of abnormal pressure can be prevented.
【0019】請求項6に対応する発明は、主軸の一端に
主機が連結され、他端にランナが取付けられると共に、
このランナの半径方向外方にガイドベーン及びステーベ
ーンを経てケーシングが設けられ、且つランナの下方に
吸出し管が設けられた水車やポンプ水車等の水力機械に
おいて、前記ランナの振動を検出する振動検出手段と、
この振動検出手段により検出された振動検出信号が入力
され、このランナの振動が負荷遮断が起こった後で振動
レベルが所定のレベルに達しないとき水中分離が発生し
たと判定する判定手段と、この判定手段により水中分離
が発生したと判定されると、圧力が低下している吸出し
管へ給気すると共に、鉄管からバイパス弁を介して高圧
水を供給する制御手段とを備える。According to a sixth aspect of the present invention, a main unit is connected to one end of a main shaft, and a runner is attached to the other end.
Vibration detecting means for detecting vibration of the runner in a hydraulic machine such as a water turbine or a pump turbine provided with a casing via guide vanes and stay vanes radially outward of the runner and provided with a suction pipe below the runner. When,
Determining means for receiving a vibration detection signal detected by the vibration detecting means and determining that underwater separation has occurred when the vibration level of the runner does not reach a predetermined level after the load is interrupted; and When the determination means determines that underwater separation has occurred, the control means supplies air to the suction pipe having a reduced pressure and supplies high-pressure water from the iron pipe via a bypass valve.
【0020】上記のような構成の水力機械の異常圧力発
生防止装置にあっては、ランナ振動を検出して、この振
動が所定のレベル以下であることから水柱分離の発生を
検知し、圧力が低下している吸出し管へ吸気すると共
に、鉄管からバイパス弁を介して高圧水も給水されるの
で、吸出し管内の圧力の回復が促進され、異常圧力の発
生を防止することができる。The apparatus for preventing abnormal pressure generation of a hydraulic machine having the above-described configuration detects runner vibration and detects the occurrence of water column separation because the vibration is below a predetermined level. Since the high-pressure water is supplied from the iron pipe via the bypass valve while the air is sucked into the lowered suction pipe, the recovery of the pressure in the suction pipe is promoted, and the occurrence of abnormal pressure can be prevented.
【0021】請求項7に対応する発明は、請求項4乃至
請求項6の何ずれかの項に対応する発明の水力機械の異
常圧力発生防止装置において、圧力が低下している吸出
し管に給水する高圧水の吹出す方向をランナの回転と逆
向きにする。According to a seventh aspect of the present invention, in the apparatus for preventing abnormal pressure from being generated in a hydraulic machine according to any one of the fourth to sixth aspects, water is supplied to the suction pipe having a reduced pressure. The direction in which the high-pressure water blows is opposite to the rotation of the runner.
【0022】上記のような構成の水力機械の異常圧力発
生防止装置にあっては、請求項4乃至請求項6の何ずれ
かの項に対応する発明において、吸出し管に給水する高
圧水の吹出し方向を、回転方向と逆向きにして吸出し管
内に注水し、吸出し管内の旋回方向の成分が打消される
ので、吸出し管中心部の圧力低下を抑制し、異常圧力の
発生を防止することができる。In the apparatus for preventing abnormal pressure from being generated in a hydraulic machine having the above-mentioned structure, the invention according to any one of claims 4 to 6 is characterized in that high-pressure water is supplied to the suction pipe. Water is injected into the suction pipe with the direction opposite to the rotation direction, and the component in the turning direction in the suction pipe is canceled, so that a pressure drop at the center of the suction pipe can be suppressed, and occurrence of abnormal pressure can be prevented. .
【0023】請求項8に対応する発明は、請求項3又は
請求項6に対応する発明の水力機械の異常圧力発生防止
装置において、ランナの振動検出手段をアコーステック
エミッションセンサとする。According to an eighth aspect of the present invention, in the apparatus for preventing abnormal pressure from occurring in a hydraulic machine according to the third or sixth aspect, the vibration detecting means of the runner is an acoustic emission sensor.
【0024】上記のような構成の水力機械の異常圧力発
生防止装置にあっては、請求項3又は請求項6に対応す
る発明において、ランナの振動検出手段をアコーステッ
クエミッションセンサとすることで、精度よくランナの
振動が検出できる。In the apparatus for preventing abnormal pressure from occurring in a hydraulic machine having the above-described structure, in the invention according to claim 3 or 6, the vibration detecting means of the runner is an acoustic emission sensor. Vibration of the runner can be detected accurately.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態を
示す水力機械の異常発生防止装置の構成図であり、図1
0と同一部分には同一符号を付して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an abnormality prevention device for a hydraulic machine according to a first embodiment of the present invention.
The same parts as in FIG.
【0026】図1において、1は水車の主軸を示し、こ
の主軸1の上端には発電電動機2が連結されると共に、
主軸1の下端にはランナ3が取付けられている。このラ
ンナ3の半径方向の外方にはガイドベーン4及びステー
ベーン5を経てケーシング6が設けられ、ケーシング6
は鉄管7を経て図示しない上池につながっている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a main shaft of a water turbine, and a generator motor 2 is connected to an upper end of the main shaft 1;
A runner 3 is attached to a lower end of the main shaft 1. A casing 6 is provided radially outward of the runner 3 via a guide vane 4 and a stay vane 5.
Is connected to an upper pond (not shown) via an iron pipe 7.
【0027】そして、ランナ3の下方には吸出し管8が
設けられ、放水路9を経て図示しない下池につながって
いる。この吸出し管8の上部には吸出し管8の中央部の
圧力を測定するために導水管12が設けられ、この導水
管12に設けられた水圧検出器13によって水圧を検出
し、これを電気信号に変換して制御装置14に導かれ
る。また、吸出し管8の上部には吸出し管8内の水温を
検出するための温度検出器100が設けられ、その検出
信号は温度計101で吸出し管8内の水の飽和蒸気圧に
変換されて制御装置14に導かれる。A suction pipe 8 is provided below the runner 3 and is connected to a lower pond (not shown) via a water discharge passage 9. A water pipe 12 is provided above the suction pipe 8 to measure the pressure at the center of the suction pipe 8, and a water pressure detector 13 provided in the water pipe 12 detects a water pressure, and detects this by an electric signal. And is led to the controller 14. A temperature detector 100 for detecting the temperature of the water in the suction pipe 8 is provided above the suction pipe 8, and the detection signal is converted into a saturated vapor pressure of the water in the suction pipe 8 by a thermometer 101. It is led to the control device 14.
【0028】一方、ガイドベーンの開度は制御装置14
からの指令で動作する調速機10で調節されるようにな
っている。このように構成された揚水式発電所におい
て、発電機を運転中に送電系統のトラブルにより負荷遮
断が起こると、発電機の回転が上昇しこれに伴って生じ
る圧力上昇を防止するため、ガイドベーン3は調速機1
0に与えられる指令によって急閉鎖される。すると水撃
作用によって吸出し管8の圧力は低下していく。On the other hand, the opening degree of the guide vane is controlled by the control device 14.
The speed is controlled by the governor 10 which operates according to a command from the controller. In the pumped-storage power plant configured as described above, if load interruption occurs due to a trouble in the power transmission system during operation of the generator, the rotation of the generator increases, and the guide vanes 3 is the governor 1
It is suddenly closed by a command given to 0. Then, the pressure of the suction pipe 8 is reduced by the water hammer action.
【0029】このような状態において、導水管12を経
て水圧検出器13に伝えられ、この水圧検出器13によ
り検出された吸出し管8の中心部の圧力と、温度検出器
100で検出され温度計101で変換された吸出し管8
内の水温から求められた吸出し管8内の水の飽和蒸気圧
とが制御装置14により比較され、吸出し管8の中心部
の圧力が飽和蒸気圧以下であれば制御装置14から図2
に破線で示すようにガイドベーン閉鎖速度を通常速度よ
り緩めるように調速機10に指令が発せられる。そし
て、吸出し管8内の圧力が回復してきて飽和蒸気圧以上
になったら、元の通常の閉鎖速度に戻される。In such a state, the pressure is transmitted to the water pressure detector 13 via the water guide pipe 12, and the pressure at the center of the suction pipe 8 detected by the water pressure detector 13 and the thermometer detected by the temperature detector 100 Suction tube 8 converted in 101
The controller 14 compares the saturated vapor pressure of the water in the suction pipe 8 obtained from the water temperature in the suction pipe with the controller 14.
A command is issued to the governor 10 so that the guide vane closing speed is slower than the normal speed as shown by the broken line in FIG. Then, when the pressure in the suction pipe 8 recovers and becomes equal to or higher than the saturated vapor pressure, the normal closing speed is returned.
【0030】ここで、図2において、aはガイドベーン
閉鎖開始点、bは水中分離発生点、cは圧力回復点であ
る。このように本実施の形態によれば、吸出し管8内で
はランナ3によって生じる旋回流のため最も低くなる吸
出し管8の中心部の圧力を直接検出するので、精度良く
水中分離の発生を検出でき、これを元に水撃を抑制する
ようにガイドベーン6を制御できるので、異常圧力の発
生を防止できる。In FIG. 2, a is a guide vane closing start point, b is an underwater separation occurrence point, and c is a pressure recovery point. As described above, according to the present embodiment, the lowest pressure in the center of the suction pipe 8 due to the swirling flow generated by the runner 3 is directly detected in the suction pipe 8, so that the occurrence of underwater separation can be detected accurately. Since the guide vanes 6 can be controlled so as to suppress water hammer based on this, the occurrence of abnormal pressure can be prevented.
【0031】図3は本発明の第2の実施の形態を示す水
力機械の異常発生防止装置の構成図であり、図1と同一
部分には同一符号を付して説明する。図1において、1
は水車の主軸を示し、この主軸1の上端には発電電動機
2が連結されると共に、主軸1の下端にはランナ3が取
付けられている。このランナ3の半径方向の外方にはガ
イドベーン4及びステーベーン5を経てケーシング6が
設けられ、ケーシング6は鉄管7を経て図示しない上池
につながっている。FIG. 3 is a block diagram of an apparatus for preventing abnormality of a hydraulic machine according to a second embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 1, 1
Denotes a main shaft of a water turbine, a generator motor 2 is connected to an upper end of the main shaft 1, and a runner 3 is attached to a lower end of the main shaft 1. A casing 6 is provided radially outward of the runner 3 via a guide vane 4 and a stay vane 5, and the casing 6 is connected to an upper pond (not shown) via an iron pipe 7.
【0032】そして、ランナ3の下方には吸出し管8が
設けられ、放水路9を経て図示しない下池につながって
いる。この吸出し管8の上部には吸出し管8の管壁部の
圧力hdを測定するための導水管15が設けられ、この
導水管15に設けられた水圧検出器13によって水圧h
dが検出され、その検出信号は電気信号に変換されて制
御装置14に導かれる。A suction pipe 8 is provided below the runner 3 and is connected to a lower pond (not shown) via a water discharge passage 9. A water pipe 15 for measuring the pressure hd of the pipe wall of the suction pipe 8 is provided above the suction pipe 8, and a water pressure h is detected by a water pressure detector 13 provided in the water pipe 15.
d is detected, the detection signal is converted into an electric signal, and is guided to the control device 14.
【0033】また、吸出し管8の上部には吸出し管8内
の水温を検出するための温度検出器100が設けられ、
その検出信号は温度計101で吸出し管8内の水の飽和
蒸気圧haに変換されて制御装置14に導かれる。さら
に発電電動機2の回転速度を回転速度検出器16により
検出し、その回転速度を回転速度変換器17により調整
されてランナ出口部外周速度Ueとして制御装置14に
入力される。A temperature detector 100 for detecting the temperature of water in the suction pipe 8 is provided above the suction pipe 8.
The detection signal is converted into a saturated vapor pressure ha of water in the suction pipe 8 by the thermometer 101, and is guided to the control device 14. Further, the rotation speed of the generator motor 2 is detected by a rotation speed detector 16, and the rotation speed is adjusted by a rotation speed converter 17 and input to the control device 14 as a runner outlet outer peripheral speed Ue.
【0034】一方、ガイドベーンの開度は制御装置14
からの指令で動作する調速機10で調節されるようにな
っている。このように構成された揚水式発電所におい
て、発電機を運転中に送電系統のトラブルにより負荷遮
断が起こると、発電機の回転が上昇しこれに伴って生じ
る圧力上昇を防止するため、ガイドベーン3は調速機1
0に与えられる指令によって急閉鎖される。すると水撃
作用によって吸出し管8の圧力は低下していく。On the other hand, the opening degree of the guide vane is controlled by the control device 14.
The speed is controlled by the governor 10 which operates according to a command from the controller. In the pumped-storage power plant configured as described above, if load interruption occurs due to a trouble in the power transmission system during operation of the generator, the rotation of the generator increases, and the guide vanes 3 is the governor 1
It is suddenly closed by a command given to 0. Then, the pressure of the suction pipe 8 is reduced by the water hammer action.
【0035】このような状態において、制御装置14で
は導水管12を経て水圧検出器13に伝えられ、この水
圧検出器13により検出された吸出し管8の管壁部の圧
力hdと、回転速度検出器16で検出され回転速度変換
器17で調整された回転速度Ueとを用いて、(1)式
により求められた吸出し管8の中心部の圧力は温度検出
器100で検出され温度計で変換された吸出し管8内の
水温から求められた吸出し管8内の水の飽和蒸気圧hd
と比較される。In this state, the control unit 14 transmits the pressure hd of the pipe wall of the suction pipe 8 detected by the water pressure detector 13 to the water pressure detector 13 via the water guide pipe 12 and the rotation speed detection. Using the rotation speed Ue detected by the heater 16 and adjusted by the rotation speed converter 17, the pressure at the center of the suction pipe 8 determined by the equation (1) is detected by the temperature detector 100 and converted by the thermometer. Saturated vapor pressure hd of water in the suction pipe 8 determined from the water temperature in the suction pipe 8
Is compared to
【0036】ここで、吸出し管8の中心部の圧力は ha≧hd+k(Ue2 /2g) ……(1) 但し、ha:吸出し管内における飽和蒸気圧 hd:吸出し管壁部の圧力 Ue:ランナ出口部外周速度 g :重力加速度 k:圧力分布係数 上記比較結果が飽和蒸気圧以下であれば、制御装置14
から図2に破線で示すようにガイドベーン閉鎖速度を緩
めるように調速機10に指令が発せられ、吸出し管8内
の圧力が回復してきて飽和蒸気圧以上になったら元の閉
鎖速度に戻される。Here, the pressure at the center of the suction pipe 8 is ha ≧ hd + k (Ue 2 / 2g) (1) where ha: saturated vapor pressure in the suction pipe hd: pressure on the suction pipe wall Ue: runner Outer peripheral speed g: gravitational acceleration k: pressure distribution coefficient If the above comparison result is equal to or lower than the saturated vapor pressure, the controller 14
A command is issued to the governor 10 to slow down the guide vane closing speed as shown by the broken line in FIG. 2, and when the pressure in the suction pipe 8 recovers and becomes higher than the saturated vapor pressure, the speed is returned to the original closing speed. It is.
【0037】なお、(1)式における圧力分布係数kは
ガイドベーン開度によって少し変わり、図4に示すよう
に使用最大開度から使用最小開度までで実験的に-0.05
〜-0.07 が得られている。Incidentally, the pressure distribution coefficient k in the equation (1) slightly changes depending on the guide vane opening, and as shown in FIG.
~ -0.07 is obtained.
【0038】このように本実施の形態によれば、吸出し
管8内ではランナ3によって生じる旋回流のため最も低
くなる吸出し管8の中心部の圧力を実験結果を元にして
求めるので、精度良く水中分離の発生を検出できる。さ
らに、これを元に水撃を抑制するようにガイドベーン6
を制御できる上、管壁で水圧を検出するので吸出し管8
内の流れを乱すことなく、また導水管支持材の脱落の心
配もなく高信頼度で異常圧力の発生を防止できる。As described above, according to the present embodiment, the pressure at the center of the suction pipe 8 which is lowest in the suction pipe 8 due to the swirling flow generated by the runner 3 is obtained based on the experimental results, so that it is accurate. The occurrence of underwater separation can be detected. In addition, the guide vanes 6
Can be controlled and the water pressure is detected by the pipe wall,
The occurrence of abnormal pressure can be prevented with high reliability without disturbing the internal flow and without fear of falling off of the water pipe support material.
【0039】なお、上記実施の形態では温度計101で
飽和蒸気圧を求めることを示したが、制御装置14にそ
の計算機能を与えることも可能である。図5は本発明の
第3の実施の形態を示す水力機械の異常発生防止装置の
構成図であり、図1と同一部分には同一符号を付して説
明する。In the above embodiment, the calculation of the saturated vapor pressure by the thermometer 101 has been described. However, it is also possible to provide the controller 14 with the calculation function. FIG. 5 is a configuration diagram of an abnormality prevention device for a hydraulic machine according to a third embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG.
【0040】図5において、1は水車の主軸を示し、こ
の主軸1の上端には発電電動機2が連結されると共に、
主軸1の下端にはランナ3が取付けられている。このラ
ンナ3の半径方向の外方にはガイドベーン4及びステー
ベーン5を経てケーシング6が設けられ、ケーシング6
は鉄管7を経て図示しない上池につながっている。In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a main shaft of a water turbine, and a generator motor 2 is connected to an upper end of the main shaft 1;
A runner 3 is attached to a lower end of the main shaft 1. A casing 6 is provided radially outward of the runner 3 via a guide vane 4 and a stay vane 5.
Is connected to an upper pond (not shown) via an iron pipe 7.
【0041】また、ランナ3の下方には吸出し管8が設
けられ、放水路9を経て図示しない下池につながってい
る。そして、主軸1の下方に取付けられた振動検出器1
8により検出されたランナ振動信号はFMテレメータ1
9によって振動変換器20に伝送調整され、制御装置1
4に導かれる。A suction pipe 8 is provided below the runner 3 and is connected to a lower pond (not shown) via a water discharge passage 9. The vibration detector 1 attached below the main shaft 1
8 is the runner vibration signal detected by the FM telemeter 1
9, the transmission is adjusted to the vibration transducer 20, and the control device 1
It is led to 4.
【0042】一方、ガイドベーンの開度は制御装置14
からの指令で動作する調速機10で調節されるようにな
っている。このように構成された揚水式発電所におい
て、発電機を運転中に送電系統のトラブルにより負荷遮
断が起こると、発電機の回転が上昇しこれに伴って生じ
る圧力上昇を防止するため、ガイドベーン4は調速機1
0に与えられる指令によって急閉鎖される。すると水撃
作用によって吸出し管8の圧力は低下していく。そし
て、圧力の低下によって吸出し管8内の水と空気が分離
する水中分離現象が発生するとランナ3の周りには水が
なくなり、外乱の減少とともにランナ3の振動も減少す
る。On the other hand, the opening degree of the guide vane
The speed is controlled by the governor 10 which operates according to a command from the controller. In the pumped-storage power plant configured as described above, if load interruption occurs due to a trouble in the power transmission system during operation of the generator, the rotation of the generator increases, and the guide vanes 4 is the governor 1
It is suddenly closed by a command given to 0. Then, the pressure of the suction pipe 8 is reduced by the water hammer action. Then, when an underwater separation phenomenon occurs, in which water and air in the suction pipe 8 are separated due to a decrease in pressure, water does not exist around the runner 3 and the disturbance of the runner 3 decreases as the disturbance decreases.
【0043】このような状態において、ランナ3の振動
は振動検出器18で検出され、FMテレメータ19を介
して振動変換器20に送られ、この振動変換器20で調
整された振動は制御装置14に送られ、水中分離発生限
界の振動レベルと比較される。そして、水中分離発生と
判定されると制御装置14から図2に示すように、ガイ
ドベーン閉鎖速度を通常速度より緩めるように調速機1
0に指令が発せられる。そして、ランナ3の振動レベル
が水中分離発生限界より高くなったら元の通常の閉鎖速
度に戻される。この結果、異常圧力の発生が防止され
る。In such a state, the vibration of the runner 3 is detected by the vibration detector 18 and sent to the vibration converter 20 via the FM telemeter 19, and the vibration adjusted by the vibration converter 20 is transmitted to the controller 14 And compared with the vibration level at the limit of occurrence of underwater separation. When it is determined that underwater separation has occurred, the control device 14 controls the governor 1 to reduce the guide vane closing speed from the normal speed as shown in FIG.
A command is issued at zero. Then, when the vibration level of the runner 3 becomes higher than the underwater separation occurrence limit, it is returned to the original normal closing speed. As a result, occurrence of abnormal pressure is prevented.
【0044】図6は本発明の第4の実施の形態を示す水
力機械の異常発生防止装置の構成図であり、図1と同一
部分には同一符号を付して説明する。図6において、1
は水車の主軸を示し、この主軸1の上端には発電電動機
2が連結されると共に、主軸1の下端にはランナ3が取
付けられている。このランナ3の半径方向の外方にはガ
イドベーン4及びステーベーン5を経てケーシング6が
設けられ、ケーシング6は鉄管7を経て図示しない上池
につながっている。FIG. 6 is a block diagram of an apparatus for preventing occurrence of abnormality in a hydraulic machine according to a fourth embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 6, 1
Denotes a main shaft of a water turbine, a generator motor 2 is connected to an upper end of the main shaft 1, and a runner 3 is attached to a lower end of the main shaft 1. A casing 6 is provided radially outward of the runner 3 via a guide vane 4 and a stay vane 5, and the casing 6 is connected to an upper pond (not shown) via an iron pipe 7.
【0045】そして、ランナ3の下方には吸出し管8が
設けられ、放水路9を経て図示しない下池につながって
いる。この吸出し管8の上部には吸出し管8中央部の圧
力を測定するための導水管12が設けられ、水圧検出器
13によって水圧が検出され、その水圧は電気信号に変
換されて制御装置14に導かれる。A suction pipe 8 is provided below the runner 3, and is connected to a lower pond (not shown) via a water discharge passage 9. A water guide pipe 12 for measuring the pressure at the center of the suction pipe 8 is provided above the suction pipe 8, the water pressure is detected by a water pressure detector 13, and the water pressure is converted into an electric signal, which is transmitted to a control device 14. Be guided.
【0046】また、吸出し管8の上部には吸出し管8内
の水温を検出するための温度検出器100が設けられ、
その検出信号は温度計101で吸出し管8内の水の飽和
蒸気圧に変換されて制御装置14に導かれる。さらに吸
出し管8の上部には制御装置14で操作される給気バル
ブ22を介し、図示しない高圧空気タンクに一端が接続
される給気管21とケーシング6から給水バルブ24を
介した給水管23とがそれぞれ開口している。A temperature detector 100 for detecting the temperature of water in the suction pipe 8 is provided above the suction pipe 8.
The detection signal is converted into a saturated vapor pressure of water in the suction pipe 8 by the thermometer 101, and is guided to the control device 14. Further, an upper part of the suction pipe 8 is connected to a supply pipe 21 having one end connected to a high-pressure air tank (not shown) via a supply valve 22 operated by the control device 14, and a water supply pipe 23 from the casing 6 via a water supply valve 24. Are each open.
【0047】一方、ガイドベーン4の開度は制御装置1
4からの指令で動作する調速機10で調節されるように
なっている。このように構成された揚水式発電所におい
て、発電機を運転中に送電系統のトラブルにより負荷遮
断が起こると、発電機の回転が上昇しこれに伴って生じ
る圧力上昇を防止するため、ガイドベーン4は制御装置
14から調速機10に与えられる指令によって急閉鎖さ
れる。すると水撃作用によって吸出し管8の圧力は低下
していく。On the other hand, the opening degree of the guide vane 4
The speed is controlled by the governor 10 which operates according to the command from the control unit 4. In the pumped-storage power plant configured as described above, if load interruption occurs due to a trouble in the power transmission system during operation of the generator, the rotation of the generator increases, and the guide vanes 4 is rapidly closed by a command given from the control device 14 to the governor 10. Then, the pressure of the suction pipe 8 is reduced by the water hammer action.
【0048】このような状態において、導水管12を経
て水圧検出器13に伝えられて検出された吸出し管8の
中心部の圧力は、温度検出器100で検出され温度計1
01で変換された吸出し管8内の水温から求められた吸
出し管8内の水の飽和蒸気圧と比較される。そして、飽
和蒸気圧以下であれば制御装置14から給気バルブ22
及び給水バルブ24に開指令が発せられ、両バルブが開
き高圧空気と高圧水が吸出し管8に注入され吸出し管8
の圧力が回復される。そして、飽和蒸気圧以上になると
制御装置14から給気バルブ22及び給水バルブ24に
閉指令が発せられ、両バルブが閉じて高圧空気と高圧水
の注入が停止される。In such a state, the pressure at the center of the suction pipe 8 transmitted to the water pressure detector 13 via the water pipe 12 and detected is detected by the temperature detector 100 and
The value is compared with the saturated vapor pressure of the water in the suction pipe 8 obtained from the water temperature in the suction pipe 8 converted in step 01. If the pressure is equal to or lower than the saturated vapor pressure, the controller 14 sends the air supply valve 22
Then, an open command is issued to the water supply valve 24, and both valves are opened, high-pressure air and high-pressure water are injected into the suction pipe 8, and
Pressure is restored. Then, when the pressure becomes equal to or higher than the saturated vapor pressure, a closing command is issued from the control device 14 to the air supply valve 22 and the water supply valve 24, both valves are closed, and the injection of high-pressure air and high-pressure water is stopped.
【0049】本実施の形態によれば、吸出し管8内では
ランナ3によって生じる旋回流のため、最も低くなる吸
出し管8の中心部の圧力を直接検出するので、精度よく
水中分離の発生を検出でき、これを元に水撃を抑制する
ように吸出し管8の圧力を調整でき、その結果異常圧力
の発生を防止できる。According to the present embodiment, the lowest pressure in the central portion of the suction pipe 8 is directly detected due to the swirling flow generated by the runner 3 in the suction pipe 8, so that the occurrence of underwater separation is detected with high accuracy. Based on this, the pressure of the suction pipe 8 can be adjusted so as to suppress water hammer, and as a result, occurrence of abnormal pressure can be prevented.
【0050】図7は本発明の第5の実施の形態を示す水
力機械の異常発生防止装置の構成図であり、図1と同一
部分には同一符号を付して説明する。図7において、1
は水車の主軸を示し、この主軸1の上端には発電電動機
2が連結されると共に、主軸1の下端にはランナ3が取
付けられている。このランナ3の半径方向の外方にはガ
イドベーン4及びステーベーン5を経てケーシング6が
設けられ、ケーシング6は鉄管7を経て図示しない上池
につながっている。FIG. 7 is a block diagram of an apparatus for preventing occurrence of abnormality in a hydraulic machine according to a fifth embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 7, 1
Denotes a main shaft of a water turbine, a generator motor 2 is connected to an upper end of the main shaft 1, and a runner 3 is attached to a lower end of the main shaft 1. A casing 6 is provided radially outward of the runner 3 via a guide vane 4 and a stay vane 5, and the casing 6 is connected to an upper pond (not shown) via an iron pipe 7.
【0051】そして、ランナ3の下方には吸出し管8が
設けられ、放水路9を経て図示しない下池につながって
いる。この吸出し管8の上部には吸出し管8の管壁部の
圧力を測定するための導水管15が設けられ、この導水
管15に接続された水圧検出器13によって水圧を検出
し、これを電気信号に変換して制御装置14に導かれ
る。A suction pipe 8 is provided below the runner 3, and is connected to a lower pond (not shown) via a water discharge channel 9. A water pipe 15 for measuring the pressure of the pipe wall of the suction pipe 8 is provided on the upper part of the suction pipe 8, and the water pressure is detected by a water pressure detector 13 connected to the water pipe 15 and the water pressure is detected. The signal is converted into a signal and guided to the control device 14.
【0052】また、吸出し管8の上部には吸出し管8内
の水温を検出するための温度検出器100が設けられ、
その検出信号は温度計101で吸出し管8内の水の飽和
蒸気圧に変換されて制御装置14に導かれる。A temperature detector 100 for detecting the temperature of water in the suction pipe 8 is provided above the suction pipe 8.
The detection signal is converted into a saturated vapor pressure of water in the suction pipe 8 by the thermometer 101, and is guided to the control device 14.
【0053】一方、ガイドベーンの開度は制御装置14
からの指令で動作する調速機10で調節されるようにな
っている。このように構成された揚水式発電所におい
て、発電機を運転中に送電系統のトラブルにより負荷遮
断が起こると、発電機の回転が上昇しこれに伴って生じ
る圧力上昇を防止するため、ガイドベーン4は制御装置
14から調速機10に与えられる指令によって急閉鎖さ
れる。すると水撃作用によって吸出し管8の圧力は低下
していく。On the other hand, the opening degree of the guide vane
The speed is controlled by the governor 10 which operates according to a command from the controller. In the pumped-storage power plant configured as described above, if load interruption occurs due to a trouble in the power transmission system during operation of the generator, the rotation of the generator increases, and the guide vanes 4 is rapidly closed by a command given from the control device 14 to the governor 10. Then, the pressure of the suction pipe 8 is reduced by the water hammer action.
【0054】このような状態において、導水管15を経
て水圧検出器13に伝えられて検出された吸出し管8の
管壁部の圧力hdと、回転速度検出器16で検出され回
転速度変換器で調整された回転速度から求められるラン
ナ出口部外周速度Ueを用いて、上述した(1)式によ
り求められた吸出し管8の中心部の圧力は、温度検出器
100で検出された検出信号を温度計101により変換
された吸出し管8内の水の飽和蒸気圧haと比較され、
飽和蒸気圧以上であれば制御装置14から給気バルブ2
2及び給水バルブ24に開指令が発せられ、両バルブが
開き、高圧空気と高圧水が吸出し管8に注入され、圧力
が回復される。In such a state, the pressure hd of the pipe wall of the suction pipe 8 detected and transmitted to the water pressure detector 13 via the water conduit 15 and the rotation speed converter detected and detected by the rotation speed detector 16 are used. Using the runner outlet peripheral speed Ue obtained from the adjusted rotation speed, the pressure at the center of the suction pipe 8 obtained by the above equation (1) is obtained by converting the detection signal detected by the temperature detector 100 into the temperature. Is compared with the saturated vapor pressure ha of the water in the suction pipe 8 converted by the
If the pressure is equal to or higher than the saturated vapor pressure, the control device 14 sends the air supply valve 2
An opening command is issued to the water supply valve 2 and the water supply valve 24, and both valves are opened, high-pressure air and high-pressure water are injected into the suction pipe 8, and the pressure is restored.
【0055】そして、飽和蒸気圧以上になると制御装置
14から給気バルブ22及び給水バルブ24に閉指令が
発せられ、両バルブが閉じ高圧空気と高圧水の注入が停
止される。When the pressure exceeds the saturated vapor pressure, the controller 14 issues a close command to the air supply valve 22 and the water supply valve 24, and both valves are closed to stop the injection of high-pressure air and high-pressure water.
【0056】本実施の形態によれば、吸出し管8内では
ランナ3によって生じる旋回流のため、最も低くなる吸
出し管8の中心部の圧力を実験結果を元に求めているの
で、精度よく水中分離の発生を検出でき、これを元に水
撃を抑制するように吸出し管8の圧力を調整でき、その
結果異常圧力の発生を防止できる。According to the present embodiment, the lowest pressure in the center of the suction pipe 8 is obtained based on the experimental results because of the swirling flow generated by the runner 3 in the suction pipe 8, so that the water pressure is accurately determined. The occurrence of separation can be detected, and based on this, the pressure of the suction pipe 8 can be adjusted to suppress water hammer, and as a result, the occurrence of abnormal pressure can be prevented.
【0057】図8は本発明の第6の実施の形態を示す水
力機械の異常発生防止装置の構成図であり、図1と同一
部分には同一符号を付して説明する。図8において、1
は水車の主軸を示し、この主軸1の上端には発電電動機
2が連結されると共に、主軸1の下端にはランナ3が取
付けられている。このランナ3の半径方向の外方にはガ
イドベーン4及びステーベーン5を経てケーシング6が
設けられ、ケーシング6は鉄管7を経て図示しない上池
につながっている。FIG. 8 is a block diagram of an apparatus for preventing abnormality of a hydraulic machine according to a sixth embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 8, 1
Denotes a main shaft of a water turbine, a generator motor 2 is connected to an upper end of the main shaft 1, and a runner 3 is attached to a lower end of the main shaft 1. A casing 6 is provided radially outward of the runner 3 via a guide vane 4 and a stay vane 5, and the casing 6 is connected to an upper pond (not shown) via an iron pipe 7.
【0058】また,ランナ3の下方には吸出し管8が設
けられ、この吸出し管8は放水路9を経て図示しない下
池につながっている。そして、主軸1の下方に取付けら
れた振動検出器18のランナ振動検出信号はFMテレメ
ータ19によって振動検出器20に伝送され、この振動
検出器20により調整された振動検出信号は制御装置1
4に導かれる。A suction pipe 8 is provided below the runner 3, and the suction pipe 8 is connected to a lower pond (not shown) via a water discharge passage 9. The runner vibration detection signal of the vibration detector 18 attached below the main shaft 1 is transmitted to the vibration detector 20 by the FM telemeter 19, and the vibration detection signal adjusted by the vibration detector 20 is transmitted to the control device 1
It is led to 4.
【0059】一方、ガイドベーンの開度は調速機10で
調節されるようになっている。このように構成された揚
水式発電所において、発電機を運転中に送電系統のトラ
ブルにより負荷遮断が起こると、発電機の回転が上昇し
これに伴って生じる圧力上昇を防止するため、ガイドベ
ーン4は調速機10に与えられる指令によって急閉鎖さ
れる。すると水撃作用によって吸出し管8の圧力は低下
していく。そして、水中分離現象が発生するとランナ3
の周りには水がなくなり、外乱の減少とともにランナ3
の振動も減少する。On the other hand, the degree of opening of the guide vanes is adjusted by the governor 10. In the pumped-storage power plant configured as described above, if load interruption occurs due to a trouble in the power transmission system during operation of the generator, the rotation of the generator increases, and the guide vanes 4 is suddenly closed by a command given to the governor 10. Then, the pressure of the suction pipe 8 is reduced by the water hammer action. When the underwater separation phenomenon occurs, the runner 3
There is no water around and runner 3
Vibration also decreases.
【0060】このような状態において、ランナ3の振動
は振動検出器18で検出され、FMテレメータ19を介
して振動変換器20に送られ、この振動変換器20で調
整された振動は制御装置14に送られ、水中分離発生限
界の振動レベルと比較される。そして、水中分離発生と
判定されると制御装置14から給気バルブ22及び給水
バルブ24に開指令が発せられ、両バルブが開き高圧空
気と高圧水が吸出し管8に注入され圧力が回復される。In such a state, the vibration of the runner 3 is detected by the vibration detector 18, sent to the vibration converter 20 via the FM telemeter 19, and the vibration adjusted by the vibration converter 20 is transmitted to the controller 14. And compared with the vibration level at the limit of occurrence of underwater separation. When it is determined that underwater separation has occurred, the control device 14 issues an open command to the air supply valve 22 and the water supply valve 24, and both valves are opened, high-pressure air and high-pressure water are injected into the suction pipe 8, and the pressure is restored. .
【0061】そして、ランナ3の振動レベルが水中分離
発生限界より高くなると制御装置14から給気バルブ2
2及び給水バルブ24に閉指令が発せられ、両バルブが
閉じ高圧空気と高圧水の注入が停止される。この結果、
異常圧力の発生を防止することができる。When the vibration level of the runner 3 becomes higher than the underwater separation occurrence limit, the controller 14
2 and the water supply valve 24 are closed, both valves are closed and injection of high-pressure air and high-pressure water is stopped. As a result,
The occurrence of abnormal pressure can be prevented.
【0062】図9は本発明の第7の実施の形態を示す水
力機械の異常発生防止装置の吸出し管8の断面図であ
り、同図は吸出し管8への給気管21及び給水管23の
接続部を示しており、ランナ3の回転方向に対しこれに
対向して高圧空気及び高圧水を注入するようにしたもの
である。よって、吸出し管8内の旋回流を抑制し、中心
部の圧力低下を阻止する効果がある。FIG. 9 is a cross-sectional view of a suction pipe 8 of an apparatus for preventing abnormality of a hydraulic machine according to a seventh embodiment of the present invention. A connecting portion is shown, in which high-pressure air and high-pressure water are injected in a direction opposite to the rotational direction of the runner 3. Therefore, there is an effect that the swirling flow in the suction pipe 8 is suppressed and a pressure drop in the central portion is prevented.
【0063】第8の実施の形態の水力機械の異常圧力防
止装置の構成は、第3の実施の形態及び第6の実施の形
態において、振動検出器18にAE(アコースティック
エミッション)検出器を用いるもので、キャビテーショ
ンが発生するような運転状態で発生する周波数の高い領
域の振動検出に効果を発揮する。キャビテーションが発
生するような運転状態はまさにこの状態となるので、よ
り感度よく運転状態を促えることができるので、異常圧
力発生防止装置の信頼性を向上させることができる。The configuration of the abnormal pressure preventing device for a hydraulic machine according to the eighth embodiment uses an AE (acoustic emission) detector as the vibration detector 18 in the third and sixth embodiments. This is effective in detecting vibration in a high frequency region generated in an operation state in which cavitation occurs. The operating state in which cavitation occurs is exactly this state, so that the operating state can be promoted with higher sensitivity, and the reliability of the abnormal pressure generation preventing device can be improved.
【0064】[0064]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、サー
ジタンクを省略でき、しかも出来るだけ浅い地下に設置
できる経済的な発電所においても、負荷遮断時に吸出し
管に発生する異常な圧力上昇の発生を防止できる水力機
械の異常圧力発生防止装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, a surge tank can be omitted, and even in an economical power plant that can be installed underground as shallow as possible, an abnormal pressure rise generated in the suction pipe when the load is cut off. It is possible to provide an abnormal pressure generation prevention device for a hydraulic machine that can prevent generation of water.
【図1】本発明による水力機械の異常圧力発生防止装置
の第1の実施の形態を示す構成図。FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of an abnormal pressure generation preventing device for a hydraulic machine according to the present invention.
【図2】同実施の形態において、ガイドベーン閉鎖方法
を説明するための図。FIG. 2 is a view for explaining a guide vane closing method in the embodiment.
【図3】本発明による水力機械の異常圧力発生防止装置
の第2の実施の形態を示す構成図。FIG. 3 is a configuration diagram showing a second embodiment of an abnormal pressure generation preventing device for a hydraulic machine according to the present invention.
【図4】同実施の形態において、吸出し管内の半径位置
に対する圧力分布係数を示した図。FIG. 4 is a diagram showing a pressure distribution coefficient with respect to a radial position in the suction pipe in the embodiment.
【図5】本発明による水力機械の異常圧力発生防止装置
の第3の実施の形態を示す構成図。FIG. 5 is a configuration diagram showing a third embodiment of an abnormal pressure generation preventing device for a hydraulic machine according to the present invention.
【図6】本発明による水力機械の異常圧力発生防止装置
の第4の実施の形態を示す構成図。FIG. 6 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of an abnormal pressure generation preventing device for a hydraulic machine according to the present invention.
【図7】本発明による水力機械の異常圧力発生防止装置
の第5の実施の形態を示す構成図。FIG. 7 is a configuration diagram showing a fifth embodiment of an abnormal pressure generation preventing device for a hydraulic machine according to the present invention.
【図8】本発明による水力機械の異常圧力発生防止装置
の第6の実施の形態を示す構成図。FIG. 8 is a configuration diagram showing a sixth embodiment of an abnormal pressure generation preventing device for a hydraulic machine according to the present invention.
【図9】本発明による水力機械の異常圧力発生防止装置
の第7の実施の形態における吸出し管部を示す断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a suction pipe section in a seventh embodiment of the apparatus for preventing abnormal pressure from occurring in a hydraulic machine according to the present invention.
【図10】従来の水力機械としてポンプ水車の一例を示
す構成説明図。FIG. 10 is a configuration explanatory view showing an example of a pump turbine as a conventional hydraulic machine.
1……主軸 2……発電電動機 3……ランナ 4……ガイドベーン 5……ステーベーン 6……ケーシング 7……鉄管 8……吸出し管 9……放水路 10……調速機 11……サージタンク 12……導水管 13……水圧検出器 14……制御装置 15……導水管 16……回転検出器 17……回転速度 18……振動検出器 19……FMテレメータ 20……振動変換器 21……給気管 22……給気バルブ 23……給水管 24……給水バルブ 100……温度検出器 101……温度計 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spindle 2 ... Generator motor 3 ... Runner 4 ... Guide vane 5 ... Stay vane 6 ... Casing 7 ... Iron pipe 8 ... Suction pipe 9 ... Drainage channel 10 ... Governor 11 ... Surge Tank 12 Water pipe 13 Water pressure detector 14 Controller 15 Water pipe 16 Rotation detector 17 Rotation speed 18 Vibration detector 19 FM telemeter 20 Vibration converter 21 ... air supply pipe 22 ... air supply valve 23 ... water supply pipe 24 ... water supply valve 100 ... temperature detector 101 ... thermometer
Claims (8)
ンナが取付けられると共に、このランナの半径方向外方
にガイドベーン及びステーベーンを経てケーシングが設
けられ、且つランナの下方に吸出し管が設けられた水車
やポンプ水車等の水力機械において、 前記吸出し管の中心部の水圧を検出する水圧検出手段
と、前記吸出し管内を流れる水の温度を検出する温度検
出手段と、これら水圧検出手段及び温度検出手段で検出
された水圧及び温度検出信号が入力され、前記吸出し管
中心の圧力が前記温度検出信号を基に求められた吸出し
管内における飽和蒸気圧に達しているか否かを判定する
判定手段と、この判定手段により吸出し管中心部の圧力
がそのときの吸出し管内における飽和蒸気圧に達したこ
とを判定すると、前記ガイドベーンの閉鎖速度を遅くし
て水撃作用を弱め、圧力が回復したら元の閉鎖速度に戻
す制御をする制御手段とを備えて、異常圧力の発生を防
止するようにしたことを特徴とする水力機械の異常圧力
発生防止装置。A main machine is connected to one end of a main shaft, a runner is attached to the other end, a casing is provided radially outside the runner via guide vanes and stay vanes, and a suction pipe is provided below the runner. In a hydraulic machine such as a water wheel or a pump water wheel provided, a water pressure detecting means for detecting a water pressure at a central portion of the suction pipe, a temperature detecting means for detecting a temperature of water flowing in the suction pipe, Determining means for receiving the water pressure and the temperature detection signal detected by the temperature detection means and determining whether or not the pressure at the center of the suction pipe has reached a saturated vapor pressure in the suction pipe determined based on the temperature detection signal; When the determination means determines that the pressure at the center of the suction pipe has reached the saturated vapor pressure in the suction pipe at that time, Control means for slowing down the chain speed to reduce the water hammer effect and returning to the original closing speed when the pressure is restored, so as to prevent the occurrence of abnormal pressure, Abnormal pressure generation prevention device.
ンナが取付けられると共に、このランナの半径方向外方
にガイドベーン及びステーベーンを経てケーシングが設
けられ、且つランナの下方に吸出し管が設けられた水車
やポンプ水車等の水力機械において、 前記吸出し管の壁部の水圧を検出する水圧検出手段と、
前記吸出し管内を流れる水の温度を検出し飽和蒸気圧を
求める温度検出手段と、前記主機の回転速度を検出しラ
ンナ出口部の外周速度を求める回転速度検出手段と、こ
れら各検出手段により検出された水圧、飽和蒸気圧及び
回転速度検出信号が入力され、次式 ha≧hd+k(Ue2 /2g) 但し、ha:吸出し管内における飽和蒸気圧 hd:吸出し管壁部の圧力 Ue:ランナ出口部外周速度 g :重力加速度 k:圧力分布係数(-0.05 〜-0.07) が満足されたとき水中分離が発生したと判定する判定手
段と、この判定手段により水中分離が発生したと判定さ
れると、前記ガイドベーンの閉鎖速度を遅くして水撃作
用を弱め、圧力が回復したら元の閉鎖速度に戻す制御を
する制御手段とを備えて、異常圧力の発生を防止するよ
うにしたことを特徴とする水力機械の異常圧力発生防止
装置。2. A main machine is connected to one end of the main shaft, a runner is attached to the other end, a casing is provided radially outward of the runner via guide vanes and stay vanes, and a suction pipe is provided below the runner. In a hydraulic machine such as a provided water wheel or a pump water wheel, a water pressure detecting means for detecting a water pressure of a wall portion of the suction pipe,
Temperature detecting means for detecting the temperature of water flowing in the suction pipe to obtain a saturated vapor pressure, rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the main engine to determine the outer peripheral speed of the runner outlet, and detection by each of these detecting means And the following equation: ha ≧ hd + k (Ue 2 / 2g) where ha: saturated vapor pressure in the suction pipe hd: pressure on the wall of the suction pipe Ue: outer circumference of the runner outlet Velocity g: gravitational acceleration k: determination means for determining that underwater separation has occurred when the pressure distribution coefficient (-0.05 to -0.07) is satisfied, and when the determination means determines that underwater separation has occurred, Control means for slowing the closing speed of the guide vanes to reduce the water hammer effect and returning to the original closing speed when the pressure recovers is provided to prevent the occurrence of abnormal pressure. Abnormal pressure prevention device of the hydraulic machine to be.
ンナが取付けられると共に、このランナの半径方向外方
にガイドベーン及びステーベーンを経てケーシングが設
けられ、且つランナの下方に吸出し管が設けられた水車
やポンプ水車等の水力機械において、 前記ランナの振動を検出する振動検出手段と、この振動
検出手段により検出された振動検出信号が入力され、こ
のランナの振動が負荷遮断が起こった後で振動レベルが
所定のレベルに達しないとき水中分離が発生したと判定
する判定手段と、この判定手段により水中分離が発生し
たと判定されると、前記ガイドベーンの閉鎖速度を遅く
して水撃作用を弱め、圧力が回復したら元の閉鎖速度に
戻す制御をする制御手段とを備えて、異常圧力の発生を
防止するようにしたことを特徴とする水力機械の異常圧
力発生防止装置。3. A main machine is connected to one end of the main shaft, a runner is attached to the other end, a casing is provided radially outward of the runner via guide vanes and stay vanes, and a suction pipe is provided below the runner. In a hydraulic machine such as a water turbine or a pump turbine provided, a vibration detecting means for detecting the vibration of the runner and a vibration detection signal detected by the vibration detecting means are input, and the vibration of the runner causes a load interruption. A determining means for determining that underwater separation has occurred when the vibration level does not reach the predetermined level later, and when the determining means determines that underwater separation has occurred, the closing speed of the guide vane is reduced to reduce water. Control means for weakening the hammering action and performing control to return to the original closing speed when the pressure recovers, so as to prevent occurrence of abnormal pressure. Abnormal pressure prevention device of the hydraulic machine.
ンナが取付けられると共に、このランナの半径方向外方
にガイドベーン及びステーベーンを経てケーシングが設
けられ、且つランナの下方に吸出し管が設けられた水車
やポンプ水車等の水力機械において、 前記吸出し管の中心部の水圧を検出する水圧検出手段
と、前記吸出し管内を流れる水の温度を検出する温度検
出手段と、これら水圧検出手段及び温度検出手段で検出
された水圧及び温度検出信号が入力され、前記吸出し管
中心の圧力が前記温度検出信号を基に求められた吸出し
管内における飽和蒸気圧に達しているか否かを判定する
判定手段と、この判定手段により吸出し管中心部の圧力
がそのときの吸出し管内における飽和蒸気圧に達したこ
とを判定すると、圧力が低下している吸出し管へ給気す
ると共に、鉄管からバイパス弁を介して高圧水を供給す
る制御手段とを備えたことを特徴とする水力機械の異常
圧力発生防止装置。4. A main machine is connected to one end of the main shaft, a runner is attached to the other end, a casing is provided radially outward of the runner via guide vanes and stay vanes, and a suction pipe is provided below the runner. In a hydraulic machine such as a water wheel or a pump water wheel provided, a water pressure detecting means for detecting a water pressure at a central portion of the suction pipe, a temperature detecting means for detecting a temperature of water flowing in the suction pipe, Determining means for receiving the water pressure and the temperature detection signal detected by the temperature detection means and determining whether or not the pressure at the center of the suction pipe has reached a saturated vapor pressure in the suction pipe determined based on the temperature detection signal; When it is determined by the determining means that the pressure in the central portion of the suction pipe has reached the saturated vapor pressure in the suction pipe at that time, the pressure has decreased. While supply to out pipe, abnormal pressure prevention device of the hydraulic machine, characterized in that a control means for supplying high-pressure water via the bypass valve from the iron tube.
ンナが取付けられると共に、このランナの半径方向外方
にガイドベーン及びステーベーンを経てケーシングが設
けられ、且つランナの下方に吸出し管が設けられた水車
やポンプ水車等の水力機械において、前記吸出し管の壁
部の水圧を検出する水圧検出手段と、前記吸出し管内を
流れる水の温度を検出し飽和蒸気圧を求める温度検出手
段と、前記主機の回転速度を検出しランナ出口部の外周
速度を求める回転速度検出手段と、これら各検出手段に
より検出された水圧、飽和蒸気圧及び回転速度検出信号
が入力され、次式 ha≧hd+k(Ue2 /2g) 但し、ha:吸出し管内における飽和蒸気圧 hd:吸出し管壁部の圧力 Ue:ランナ出口部外周速度 g :重力加速度 k:圧力分布係数(-0.05 〜-0.07) が満足されたとき水中分離が発生したと判定する判定手
段と、この判定手段により水中分離が発生したと判定さ
れると、圧力が低下している吸出し管へ給気すると共
に、鉄管からバイパス弁を介して高圧水を供給する制御
手段とを備えたことを特徴とする水力機械の異常圧力発
生防止装置。5. A main machine is connected to one end of the main shaft, a runner is attached to the other end, a casing is provided radially outward of the runner via guide vanes and stay vanes, and a suction pipe is provided below the runner. In a hydraulic machine such as a provided water wheel or a pump water wheel, a water pressure detecting means for detecting a water pressure of a wall portion of the suction pipe, a temperature detecting means for detecting a temperature of water flowing in the suction pipe and obtaining a saturated vapor pressure, A rotation speed detecting means for detecting a rotation speed of the main engine to obtain an outer peripheral speed of a runner outlet portion, and a water pressure, a saturated vapor pressure and a rotation speed detection signal detected by each of these detection means are inputted, and the following equation is used: ha ≧ hd + k ( ue 2 / 2g) where, ha: saturated vapor pressure at suction tube hd: pressure suction pipe wall ue: runner outlet portion outer peripheral speed g: gravitational acceleration k: pressure distribution A judging means for judging that underwater separation has occurred when the number (-0.05 to -0.07) is satisfied; and when the judging means judges that underwater separation has occurred, supply to the suction pipe having a reduced pressure. And a control unit for supplying high-pressure water from a steel pipe via a bypass valve.
ンナが取付けられると共に、このランナの半径方向外方
にガイドベーン及びステーベーンを経てケーシングが設
けられ、且つランナの下方に吸出し管が設けられた水車
やポンプ水車等の水力機械において、 前記ランナの振動を検出する振動検出手段と、この振動
検出手段により検出された振動検出信号が入力され、こ
のランナの振動が負荷遮断が起こった後で振動レベルが
所定のレベルに達しないとき水中分離が発生したと判定
する判定手段と、この判定手段により水中分離が発生し
たと判定されると、圧力が低下している吸出し管へ給気
すると共に、鉄管からバイパス弁を介して高圧水を供給
する制御手段とを備えたことを特徴とする水力機械の異
常圧力発生防止装置。6. A main machine is connected to one end of the main shaft, a runner is attached to the other end, a casing is provided radially outward of the runner via guide vanes and stay vanes, and a suction pipe is provided below the runner. In a hydraulic machine such as a water turbine or a pump turbine provided, a vibration detecting means for detecting the vibration of the runner and a vibration detection signal detected by the vibration detecting means are input, and the vibration of the runner causes a load interruption. A determining means for determining that underwater separation has occurred when the vibration level does not reach the predetermined level later, and when the determining means determines that underwater separation has occurred, supplying air to the suction pipe having a reduced pressure. And a control means for supplying high-pressure water from an iron pipe via a bypass valve.
項に記載の水力機械の異常圧力発生防止装置において、
圧力が低下している吸出し管に給水する高圧水の吹出す
方向をランナの回転と逆向きにしたことを特徴とする水
力機械の異常圧力発生防止装置。7. An apparatus for preventing abnormal pressure from occurring in a hydraulic machine according to any one of claims 4 to 6, wherein
An abnormal pressure generation prevention device for a hydraulic machine, characterized in that a direction in which high-pressure water is supplied to a suction pipe having a reduced pressure is blown in a direction opposite to a rotation of a runner.
の異常圧力発生防止装置において、ランナの振動をアコ
ーステックエミッションセンサとしたことを特徴とする
水力機械の異常圧力発生防止装置。8. The apparatus for preventing abnormal pressure generation of a hydraulic machine according to claim 3, wherein the vibration of the runner is detected by an acoustic emission sensor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10090079A JPH11287176A (en) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | Abnormal pressure generation prevention device for hydraulic machinery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10090079A JPH11287176A (en) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | Abnormal pressure generation prevention device for hydraulic machinery |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11287176A true JPH11287176A (en) | 1999-10-19 |
Family
ID=13988525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10090079A Pending JPH11287176A (en) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | Abnormal pressure generation prevention device for hydraulic machinery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11287176A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100784722B1 (en) * | 2007-03-06 | 2007-12-12 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | Flow control device of steam cleaner |
| CN111492138A (en) * | 2017-12-20 | 2020-08-04 | 大金工业株式会社 | Fluid device |
| JP2024126843A (en) * | 2023-03-08 | 2024-09-20 | 株式会社東芝 | Hydraulic machine and control method thereof |
-
1998
- 1998-04-02 JP JP10090079A patent/JPH11287176A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100784722B1 (en) * | 2007-03-06 | 2007-12-12 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | Flow control device of steam cleaner |
| CN111492138A (en) * | 2017-12-20 | 2020-08-04 | 大金工业株式会社 | Fluid device |
| JP2024126843A (en) * | 2023-03-08 | 2024-09-20 | 株式会社東芝 | Hydraulic machine and control method thereof |
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